CN112204271A - 电动汽车用二级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车用二级变速器，该电动汽车用二级变速器只包括一个电磁致动器。变速器具备行星齿轮机构(12)、弹性体(44)、“与输入轴一体旋转”的电枢(26)、电磁线圈(46)和多片式摩擦离合器(30)。齿圈(20)被固定在外壳上。电枢(26)具备离合器突出部(26‑1)，爪形离合器是由离合器突出部(26‑1)和太阳轮(18)的凹部(18‑2)来构成的，由于电磁线圈(46)没有通电从而导致爪形离合器接合，这样输入轴的旋转被减速并经由太阳轮(18)和行星架(16)传递到输出轴。由于电磁线圈(46)通电从而导致电枢(26)因抵抗弹力而位移，这样爪形离合器就会分离，通过电枢(26)的法兰部(26‑4)使多片式摩擦离合器(30)接合，从而输入轴的旋转以一对一的方式被传递到输出轴。可以具备“用于防止在切换齿轮比的时候所产生的扭矩损失”的单向离合器。

Description

电动汽车用二级变速器

技术领域

本发明涉及一种电动汽车用二级变速器。

背景技术

在“以电动机为动力”的汽车(Electric Vehicle：EV)中，即使在“在发动机和动力之间进行切换或者共享发动机和动力”的混合动力汽车(Hybrid Vehicle)中，即使在“仅依靠电动机的驱动力来行驶”的汽车中，通常，不会在旋转轴上另行设置变速器，而是通过在旋转轴上仅设置用来将电动机的旋转减小到适合行驶的适当的旋转次数的减速器，来实现将电动机的动力传递到车轴侧。采用如上所述的结构是基于这样的理由，即，在电动机中，因为可以从没有旋转的范围开始产生驱动扭矩，所以可以使用的旋转范围广，并且，由于结构简单是EV的重要的商品特色，所以不必设置使结构变得复杂的变速器。

然而，即使在EV中，也存在使用变速器的优点，也就是说，即使电动机，也难以在整个车速范围内维持高效率，尤其是，在车辆的高车速驾驶范围内，由于电动机的旋转次数增加，所以效率降低，作为改善这种现象的方法，通过在电动机与减速器之间设置二级变速器，在效率降低的车辆的高车速驾驶范围内，使用二级变速器的低减速比一侧，就能够降低电动机的旋转次数并能够进行车辆的高车速驾驶，而且，还能够扩大电动机的高效率的使用范围。作为这种二级变速器，专利文献1已经提出了这样一种技术，即，设置了电磁式的第1离合器以及电磁式的第2离合器，在低速范围内，通过第1离合器经由第1减速部将电动机的旋转传递到输出侧；在高车速驾驶范围内，通过第2离合器经由第2减速部将电动机的旋转传递到输出侧，针对相同的电动机的旋转次数，使通过第2减速部被减下来的旋转次数大于通过第1减速部被减下来的旋转次数。因此，与低速范围相比，在高车速驾驶范围内，因为减速比变成更小的值，所以得益于更小的减速比，就能够降低电动机的旋转并能够进行高速行驶，这样就能够在整个车速范围内提高效率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5568229号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在现有技术中，尽管在低速范围内的大的减速比(一档)与高车速驾驶范围内的小的减速比(二档)之间进行二级变速，但不管减速比是大还是小，都通过电磁离合器的接合来确保各自的减速比。因此，不管减速比是大还是小，都需要“用于维持电磁离合器接合”的电磁力，这样就导致电力消耗量增加，从而给电池带来负担。在EV中，为了减轻电池的负载，需要节省使用频率多的低速范围内的电力消耗量，在这方面，也一直在寻求对现有结构的改善。还有，在现有技术中，为了如上所述的这两个离合器，需要分别设置两个电磁致动器(两个电枢)，这就成了变速器尺寸增加的一个因素，但是尺寸增加会导致诸如“造成布局上的限制”之类的缺点。

因此，本发明是鉴于上述现有技术的问题点而完成的，本发明的目的在于提供一种电动汽车用二级变速器，该电动汽车用二级变速器只包括一个电磁致动器，能够减轻电力消耗的负载，并且，还能够消除布局上的限制。

解决技术问题的技术方案

本发明涉及一种电动汽车用二级变速器，其被配置在使用“用于驱动车轮”的电动机的车辆中的电动机的输出轴上，其特征在于：具备“被固定在车身一侧”的外壳、“被配置在外壳内，并且，具备了由行星架、第1齿轮以及第2齿轮构成的三个旋转要素，其中，该行星架被构成为以旋转自如的方式对沿着圆周方向以一定的间隔配置的多个小齿轮进行轴支承，该第1齿轮与行星架共享旋转中心并且与小齿轮啮合，该第2齿轮与行星架共享旋转中心并且与小齿轮啮合,该第2齿轮的齿数不同于该第1齿轮的齿数”的行星齿轮机构、弹性体、电磁线圈、“可以沿着输入轴移动并且与输入轴一起旋转，通过弹性体被施力成朝着第1方向移动，通过电磁线圈中产生的电磁力被施力成朝着与第1方向相反的第2方向移动”的电枢、“在电磁线圈没有通电的时候，通过因所述弹性体的弹力而产生的电枢的朝着所述第1方向的移动而被接合，在电磁线圈通电的时候，通过因电磁力而产生的抵抗了弹力的电枢的朝着所述第2方向的移动而被分离”的第1离合器、以及“在因电磁线圈通电而产生的电磁力的作用下，通过抵抗了弹力的电枢的朝着所述第2方向的移动而被接合，在电磁线圈没有通电的时候，通过因弹力而产生的电枢的朝着所述第1方向的移动而被分离”的第2离合器，作为行星齿轮机构的第1旋转要素的齿圈或太阳轮可以被固定在外壳一侧，作为其余的旋转要素的第2旋转要素以及第3旋转要素和输入侧与输出侧之间的第1离合器以及第2离合器的配置是这样的，即，通过第1离合器以及第2离合器中的一方的离合器的接合和第1离合器以及第2离合器中的另一方的离合器的分离，使输入侧的旋转要素的旋转次数变成与输出侧的旋转要素的旋转次数相同，通过第1离合器以及第2离合器中的所述一方的离合器的分离和所述另一方的离合器的接合，使输入侧的旋转要素的旋转方向变成与输出侧的旋转要素的旋转方向相同，并且，使输入侧的旋转要素的旋转次数变成不同于输出侧的旋转要素的旋转次数，并且，在对“通过在因电磁线圈没有通电而产生的弹力的作用下的电枢的朝着所述第1方向的移动，从而第1离合器被接合，第2离合器被分离”的第1种情况和“通过在因电磁线圈通电而产生的抵抗了弹力的电磁力的作用下的电枢的朝着所述第2方向的移动，从而第1离合器被分离，第2离合器被接合”的第2种情况进行比较的时候，与第2种情况相比，在第1种情况下，相对于输入侧，输出侧减速得更多。

优选地，第1离合器为爪形离合器，第2离合器为摩擦离合器。还有，作为特别优选的结构，爪形离合器由“作为与电枢一体的部分”的第1部分和“作为与包括了其外壳的行星齿轮机构一侧一体的部分”的第2部分来构成，通过电枢的朝着第1方向的移动，使第1部分与第2部分接合，从而爪形离合器被接合，通过电枢的朝着第2方向的移动，使第1部分与第2部分分开，从而爪形离合器被分离。还有，电枢具备了作为其一体部分的摩擦离合器驱动部，通过电枢的朝着第1方向的移动，使摩擦离合器驱动部与摩擦离合器的相对表面分开，从而摩擦离合器被分离，通过电枢的朝着第2方向的移动，从而摩擦离合器被接合。

在本发明的变速器的结构中，尽管通过两个离合器的跷跷板式的接合以及分离来实现二级变速，但在这种情况下，为了以与零部件公差等无关的方式来确保可靠的切换动作，在从第一档切换到第二档以及从第二档切换到第一档的时候，不得不设置“两个离合器均处于分离状态”的中间状态。尽管该中间状态的持续时间极短，但扭矩损失(torqueloss)却会产生换档冲击(shift shock)。作为“防止这种扭矩损失”的措施，可以设置“在所述中间状态，用来确保电动机一侧的旋转轴的驱动力传递到输出轴一侧”的单向离合器。

作为这样的单向离合器，其使用方法有如下两种，即，一种使用方法为，在进行切换的时候，以输出侧的旋转不下降的方式将输入轴的旋转传递到输出侧；另一种使用方法为，通过将单向离合器配置在作为应该固定的旋转要素的齿圈或太阳轮之间，并且，在进行切换的时候，将齿圈或太阳轮锁定在外壳一侧，来确保动力传递。

发明的效果

在本发明的二级变速器中，与“在因电磁线圈通电而产生的抵抗了弹力的第1离合器的分离，第2离合器的接合”的第2种情况相比，在“在因电磁线圈没有通电而产生的弹力的作用下的第1离合器的接合，第2离合器的分离”的第1种情况下，相对于输入侧，输出侧减速得更多。因此，通过将第1种情况分配给低速范围，并且，将第2种情况分配给高车速驾驶范围，使得在低速的常用驾驶范围内，无需电力即可使第1离合器接合，从而提高了电力消耗效率，另一方面，在高车速驾驶范围内，由于减速比变小，所以相应地减少了电动机的旋转，并且能够在高效率的地方让电动机工作，因此在这一点上，也可以实现提高电力消耗效率。还有，仅仅通过“与电磁力相对应”的电枢的来回(第1方向或第2方向)的运动，即，仅仅通过一个运动，就能够进行第1离合器以及第2离合器的接合和分离，从而可以实现有效的切换动作。另外，通过在高车速范围内，减少电动机的旋转从而提高电动机的效率，这样就能够提高最高车速范围内的性能，并且，还可以提高最大速度。

还有，通过使用与电枢一体化的爪形离合器来进行低速范围内的动力传递，就不会产生“成为问题”的换档冲击，通过简单的结构就可以实现高效率的动力传递，因此在这一点上，也可以提高低速范围内的能源效率，并且，通过减少零部件数量，就能够提高成本优势。

另外，优点在于，通过设置单向离合器，就可以防止在进行切换的时候所产生的扭矩损失，从而可以减少“驾驶员感知到”的换档冲击。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的电动汽车的车轮传动系(wheel drive train)的图。

图2是本发明的第1实施方式的二级变速装置的沿着中心轴线的上侧部分的剖视图，图2示出了“爪形离合器处于接合状态，并且，摩擦离合器处于分离状态”。

图3是从输入轴侧观察到的图2的离合器驱动板的前视图。

图4是从图3的相反侧(输出轴侧)观察到的离合器驱动板的后视图。

图5是沿着图4中的V-V线的离合器驱动板的后视图。

图6是从输入轴侧观察到的图2的太阳轮的前视图。

图7是从图6的相反侧(输出轴侧)观察到的太阳轮的后视图。

图8是沿着图6中的VIII-VIII线的太阳轮的后视图。

与图2相同，图9示出了本发明的第1实施方式的二级变速装置，但图9示出了“爪形离合器处于分离状态，并且，摩擦离合器处于接合状态”。

图10是本发明的第2实施方式的二级变速装置的沿着中心轴线的上侧部分的剖视图。

图11是从输入轴侧观察到的图10的太阳轮的前视图。

图12是从图11的相反侧(输出轴侧)观察到的太阳轮的后视图。

图13是沿着图11中的XIII-XIII线的太阳轮的后视图。

图14是本发明的第3实施方式的二级变速装置的沿着中心轴线的上侧部分的剖视图。

图15是本发明的第4实施方式的二级变速装置的沿着中心轴线的上侧部分的剖视图，图15示出了“爪形离合器处于接合状态，并且，摩擦离合器处于分离状态”。

与图15相同，图16示出了本发明的第4实施方式的二级变速装置，但图16示出了“爪形离合器处于分离状态，并且，摩擦离合器处于接合状态”。

图17是表示第4实施方式的二级变速装置中的用于防止扭矩损失的单向离合器的示意性结构的图。

图18是本发明的第5实施方式的二级变速装置的沿着中心轴线的上侧部分的剖视图，图18示出了“爪形离合器处于接合状态，并且，摩擦离合器处于分离状态”。

与图18相同，图19示出了本发明的第5实施方式的二级变速装置，但图19示出了“爪形离合器处于分离状态，并且，摩擦离合器处于接合状态”。

图20是表示第5实施方式的二级变速装置中的用于防止扭矩损失的单向离合器的示意性结构的图。

图21是本发明的第6实施方式的二级变速装置的沿着中心轴线的上侧部分的剖视图，图21示出了“爪形离合器处于接合状态，并且，摩擦离合器处于分离状态”。

与图21相同，图22示出了本发明的第6实施方式的二级变速装置，但图22示出了“爪形离合器处于分离状态，并且，摩擦离合器处于接合状态”。

图23是表示第6实施方式的二级变速装置中的用于防止扭矩损失的单向离合器的示意性结构的图。

具体实施方式

图1示意性地示出了本发明的电动汽车的传动系(drive train)，附图标记2表示行驶用的电动机(马达)，附图标记4表示本发明的二级变速器，附图标记6表示减速器，附图标记8表示差速器，附图标记9表示车轮。减速器6被构成为“将啮合的齿轮容纳在壳体中”，设置减速器6的目的是为了将电动机2的高速旋转减速到“适合车轮9行驶”的旋转次数。在“没有设置二级变速器4”的普通的电动汽车中，减速器6中的减速比被设定为约8，尽管减速比的这个设定值适合于“在常用的低车速驾驶时，在高效率的旋转次数范围内使电动机2工作”，但在减速比为这个设定值的情况下，由于高车速驾驶会导致电动机的旋转增加得太快，从而造成效率低下，所以设置了二级变速器4。在如后所述的第1实施方式中，第一档的减速比被设定为2.4，第二档的减速比被设定为1.0(直接连接)，假定减速器6的减速比为3.41的话，则总减速比就成为2.4×3.41＝8.18，该总减速比的值就变成与“在现有的没有二级变速器的情况下的总减速比的值”差不多。还有，在第二档驾驶的情况下，就变成“总减速比为1.0×3.41＝3.41”的驾驶，由于总减速比变小，所以在高车速驾驶范围内，就能够使电动机2在比现有低的旋转的效率好的旋转范围内工作。

图2是本发明的电动汽车用的二级变速器的剖视图，画出了中心线L的上侧部分。附图标记10表示外壳，外壳10和“被焊接到外壳10上”的盖子10’形成了“用于将本发明的二级变速器4的结构部容纳在其内部”的封闭的空洞部(容纳了“用来润滑齿轮的啮合部”的润滑油)。行星齿轮机构12被配置在外壳10内，并且，具备了由行星架16、太阳轮18以及齿圈20构成的三个旋转要素，其中，行星架16被构成为以旋转自如的方式对“沿着圆周方向以一定的间隔配置”的多个小齿轮14进行轴支承，太阳轮18与行星架16共享旋转中心并且与小齿轮14啮合，齿圈20与行星架16共享旋转中心并且与小齿轮14啮合。设置了“用来在行星架16上对各个小齿轮14进行轴支承”的销21(销21被固定在行星架16上)，附图标记22表示滚针轴承。

在本发明的这个实施方式中，电枢26(图3至图5)是如后所述的爪形离合器28的一体部分，并且，还是如后所述的摩擦离合器30的驱动部的一体部分，仅仅通过如后所述的电磁线圈46的打开和关闭，换句话说，通过一个运动，就能够进行爪形离合器28以及摩擦离合器30的跷跷板式的接合/分离切换动作。电枢26整体上呈环形圆盘形状，电枢26包括“在内周沿着圆周方向以等间隔的方式配置”的8个离合器突出部26-1(各个离合器突出部26-1朝向太阳轮18沿着轴向方向延伸)、“在中间部沿着圆周方向以等间隔的方式配置”的多个支承部26-2(各个支承部26-2朝向与离合器突出部26-1相反的方向沿着轴向方向延伸)、“朝向与离合器突出部26-1相反的方向沿着轴向方向延伸”的外周的筒状部26-3和“在筒状部26-3的端部沿着径向方向延伸”的法兰部26-4(摩擦离合器驱动部)。

行星齿轮机构12的太阳轮18(图6至图8)在外周形成了“与小齿轮14的齿部14-1啮合”的齿部18-1。在太阳轮18的“与电枢26相对”的相对表面以在圆周方向上分离的方式形成了8个离合器凹部18-2。太阳轮18的8个离合器凹部18-2被配置成分别与电枢26的8个离合器突出部26-1相对。8对“处于相对状态”的离合器突出部26-1和离合器凹部18-2构成了本发明的这个实施方式中的爪形离合器28。也就是说，通过轴向方向的彼此面对的方向的相对移动来相互啮合，从而使离合器突出部26-1和离合器凹部18-2在旋转方向上变成一体(爪形离合器被接合)；通过轴向方向的分离方向的相对移动，来解除“离合器突出部26-1和离合器凹部18-2的接合”(爪形离合器被分离)。

行星架16在旋转中心形成了筒状部16-1，筒状部16-1在内周面上形成了花键齿16-1a，至车轴侧(差速器)的未在图中示出的输出轴被花键嵌合到该花键齿16-1a。电枢26沿着圆周方向以等间隔的方式形成了“沿着径向方向在中间部从行星齿轮机构12朝向分离侧沿着轴向方向突出”的6个支承部26-2。如后所述那样，支承部26-2具有“通过与多片式摩擦离合器30的内缸配合，使得能够以与旋转中心同轴的方式来对电枢26进行支承，并且，还能够使电枢26与输入轴一体旋转”的功能。还有，电枢26作为其一体结构部分在外周部形成了摩擦离合器的驱动部26-4。

多片式摩擦离合器30被配置在外壳10内，多片式摩擦离合器30是由外缸32、“以滑动自如的方式被设置在外缸32的滑动槽32-1中”的从动板34、内缸36、“以滑动自如的方式被设置在内缸36的滑动槽36-1中”的驱动板38、“被固定在从动板34的两面上”的离合器衬片40以及“以滑动自如的方式被设置在外缸32的滑动槽32-1中，并且，由卡环(snap ring)42锁定”的受压板43来构成的。电枢26的摩擦离合器驱动部26-4以“夹着由从动板34、驱动板38以及离合器衬片40来构成的离合器片(clutch pack)”的方式位于受压板43的相反侧。当电枢26沿着轴向方向移动的时候，通过其驱动部26-4来进行多片式摩擦离合器30的接合和分离。还有，在外缸32中，行星齿轮机构12一侧的壁面部32-2被固定在“被固定在行星架16上”的销21上，并且，外缸32和行星架16被一体地连接在一起。

多片式摩擦离合器30的内缸36与“与电枢26相对”的保持圆盘39一体化，保持圆盘39在内周侧形成了“与旋转轴同心”的中央筒状部39-1，电动机一侧的旋转轴被花键嵌合到中央筒状部39-1的内周面的花键槽39-1a。还有，保持圆盘39在外周附近具有“用于引导电枢”的沿着圆周方向以等间隔的方式形成的6个开口39-2，电枢26的各自的支承部26-2以滑动自如的方式被嵌合到这6个开口39-2，离合器保持圆盘39在轴向方向上以可滑动的方式来对电枢26进行支承。

弹性体44(例如，螺旋弹簧、板状弹簧等)被配置在电枢26与保持圆盘39之间，在通过螺旋弹簧来构成了弹性体44的情况下，以一定的间隔来设置适当数量的螺旋弹簧。弹性体44对电枢26施力将其推向图的左边，从而使得离合器突出部26-1与离合器凹部18-2接合。还有，弹性体44的这个施加力的方向，关于多片式摩擦离合器30，解除“驱动板38与从动板34的接合”(使多片式摩擦离合器30变成分离状态)。

另外，电磁线圈46被配置在盖子10’的内侧，并且，电磁线圈46被设置成“经由电磁线圈46通电产生的磁通路径中的盖子10’的磁通通过孔10-1’以及保持圆盘39的磁通通过孔39-3与电枢26相对”。因此，电磁线圈46通电产生的磁通抵抗了弹性体44使电枢26在图2中向右移动，在这种情况下，电枢26的支承部26-2在保持圆盘39的开口39-2的引导下向右移动，这样离合器突出部26-1就从离合器凹部18-2脱离，从而爪形离合器28就变成分离状态，同时，“驱动板38和从动板34经由离合器衬片40被夹在摩擦离合器驱动部26-4与受压板43之间”的多片式摩擦离合器30就变成接合状态。图9示出了“爪形离合器28处于分离状态，同时，多片式摩擦离合器30处于接合状态”的情况。还有，附图标记47表示“用来对电磁线圈46进行通电”的线束(harness)。

此外，在合适的的地方配置了“用于接收推力”的轴承52、54以及56。

在这里，对第1实施方式的二级变速器4的动作进行说明。在图2中，电磁线圈46没有通电，通过弹性体44的弹力，爪形离合器28被接合，多片式摩擦离合器30被分离。由于行星齿轮机构12的齿圈20被限制在“被固定在车身上”的外壳10上，所以来自行驶用电动机的旋转驱动力(来自行驶用电动机的旋转)通过“通过花键槽39-1a被嵌合到电动机侧旋转轴”的保持圆盘39和“由开口39-2以及支承部26-2构成”的接合部被传递到电枢26，然后，通过爪形离合器28的接合部(26-1,18-2)被传递到行星齿轮机构12的太阳轮18。另一方面，由于行星齿轮机构12的齿圈20被固定在车身一侧的外壳10上，所以旋转驱动力通过“针对太阳轮18的旋转，按照与齿数相对应的减速比来减速”的方式被传递到行星架16，这样通过行星架16的旋转，“被花键嵌合到花键26-1a”的输出轴就会旋转驱动起来。众所周知，在“将太阳轮的齿数设定为Zs，并且，将齿圈的齿数设定为Zr”的情况下，此时的输出轴(行星架16)相对于输入轴(太阳轮18)的旋转比就变成Zs/(Zs+Zr)，也就是说，这样就实现了减速，可以根据齿数来设定减速比，例如，将减速比设定为2.4。

当对电磁线圈46进行通电的时候，在电磁线圈46中产生的磁通抵抗了弹性体44的弹力，使电枢26朝着图2的右边移动，这样电枢26就处于如图9所示的位置。此时，爪形离合器28的突起部26-1从太阳轮18的凹部18-2脱离，这样爪形离合器就变成分离状态。另一方面，驱动板38和从动板34经由离合器衬片40被夹在电枢26的驱动部26-4与受压板43之间，这样多片式摩擦离合器30就变成接合状态。来自电动机的旋转通过保持圆盘39、驱动板38、离合器衬片40以及从动板34被传递到外缸32和行星架16。也就是说，在这种情况下，行星架16与太阳轮18变成一体，这样通过行星架16的旋转，“被花键嵌合到花键16-1a”的输出轴就会旋转驱动起来。也就是说，输出轴以“与输入轴相同”的旋转速度(变速比为1.0)来旋转。

在这个实施方式中，在车辆的低车速驾驶的时候，变速器4以图2的第一档的减速比(＝2.4)来工作，如图1所示那样，假定减速器6的减速比为3.41的话，则总减速比就成为2.4×3.41＝8.18，该总减速比的值就变成与现有的总减速比的值相同。因此，就能够在常用驾驶范围内获得高的电动机效率，并且，由于不需要对电磁线圈46进行通电，爪形离合器28通过弹性体44的弹力就能够获得接合状态，所以在常用驾驶范围内就可以获得更高的能源效率。还有，在高车速驾驶的时候，通过对电磁线圈46进行通电，爪形离合器28就变成分离状态，多片式摩擦离合器30就变成接合状态(变速器4以第二档的变速比(＝2.4)来工作)，输出轴以“与输入轴相同”的速度来旋转，这样就能够确保“高车速驾驶时的电动机的高效率的工作状态”。也就是说，此时，如图1所示那样，就变成了“总减速比为1.0×3.41(减速器6的减速比)＝3.41的减速比”的驾驶，由于总减速比变小，所以在高车速驾驶范围内，就能够使电动机2在比现有低的旋转的效率更好的旋转范围内工作。

在图2的实施方式中，在从等速(图9)转变为减速(图2)的情况下，当解除了“电磁线圈46的通电状态”的时候，弹性体44的弹力对电枢26施力将其推向太阳轮18一侧，在这一瞬间，即使“构成了爪形离合器28”的电枢26的突起部26-1和太阳轮18的凹部18-2并没有对齐，但“在被减速的太阳轮18与电枢26之间产生”的相对旋转，在弹性体44的弹力的作用下，会使凹部18-2和突起部26-1对齐，在弹力的作用下，突起部26-1就会被嵌合到凹部18-2，如图2所示那样，爪形离合器28就变成了接合状态。尽管这将会伴随一些换档冲击，但由于正在进行减速驾驶，所以在实际使用中，不会成为问题。

图10至图13示出了本发明的第2实施方式的二级变速器104，尽管行星齿轮机构112的“齿圈20被固定在外壳10上”的结构与第1实施方式相同，但“与输出轴的连接”从行星架16改变为太阳轮18。即，太阳轮18在内周形成了齿部18a，还有，太阳轮18的该齿部18a与“至车轴侧(差速器)的未在图中示出”的输出轴啮合。“由太阳轮18的电枢26的离合器接合部26-1和太阳轮18的离合器凹部18-2构成”的爪形离合器128的结构与第1实施方式的爪形离合器28的结构相同。其他部分与图2的第1实施方式中的那些相同，还有，相同的部分由相同的附图标记来表示，并且，将省略关于相同的部分的说明。

在这里，对第2实施方式的二级变速器104的动作进行说明。在电磁线圈46没有通电的时候，通过弹性体44的弹力，爪形离合器128被接合，多片式摩擦离合器30被分离。来自行驶用电动机的旋转通过“通过花键39-1a与未在图中示出的电动机旋转轴啮合”的保持圆盘39和“由开口39-2以及支承部26-2构成”的接合部被传递到电枢26，然后，通过爪形离合器128的接合部(26-1,18-2)被传递到行星齿轮机构112的太阳轮18。在太阳轮18中，其内周的齿部18a与未在图中示出的输出轴啮合。因此，输入轴的旋转以一对一的方式被传递到输出轴，此时的变速比为1.0。此外，行星架16也以相同的速度来旋转。

当对电磁线圈46进行通电的时候，在电磁力的作用下，抵抗了弹性体44的弹力，爪形离合器128的突起部26-1从太阳轮18的离合器凹部18-2脱离，这样爪形离合器就变成分离状态。还有，与第1实施方式相同，多片式摩擦离合器30变成了接合状态。来自电动机的旋转通过保持圆盘39、驱动板38、离合器衬片40以及从动板34被传递到外缸32和行星架16。通过行星架16的旋转，太阳轮18就会旋转驱动起来，从而“与齿部18a啮合”的输出轴也会旋转驱动起来。也就是说，此时的输出轴的旋转次数大于输入轴的旋转次数，即，输出轴的旋转被增速，众所周知，在“将太阳轮的齿数设定为Zs，并且，将齿圈的齿数设定为Zr”的情况下，变速器的增速比就变成(Zs+Zr)/Zs。

在这个实施方式中，在车辆的低车速驾驶的时候，对电磁线圈46进行通电，输入轴的旋转以一对一的方式被传递到输出轴。还有，在车辆的高车速驾驶的时候，对电磁线圈46进行通电，输出轴相对于输入轴的旋转比就变成增速。针对相同的输入轴的旋转次数，车辆的低车速驾驶时的输出轴的旋转次数就变成小于车辆的高车速驾驶时的输出轴的旋转次数，这种关系与第1实施方式相同。与第1实施方式相比，由于在低车速驾驶的时候，输入输出是一对一的关系，从而不是像第1实施方式那样的减速(减速比＝2.4)，所以尽管就那样的话，针对相同的输入旋转次数，输出侧的旋转次数增加，但通过将图1中的减速器6的减速比设定为“大于第1实施方式的值”的值(即，通过增加减速器6的输出侧齿轮直径)，就能够使总减速比等于第1实施方式的设想值8.18，与第1实施方式相同，在作为常用的驾驶范围的低车速驾驶的时候，就能够使用“大于车辆驱动电动机的旋转次数”的旋转次数，还有，在低车速驾驶的时候，由于不需要对电磁线圈46进行通电，爪形离合器通过利用弹性体44就能够获得接合状态，所以就可以获得“与第1实施方式的效果相同”的效果，即，就可以在常用驾驶范围内获得更高的能源效率。

还有，在高车速驾驶的时候，尽管变速器104被增速(增速比为2.4)，但由于减速器6的减速比变大，所以总减速比变成与第1实施方式(暂定值为3.41)相同，同样地，由于可以在电动机2的低旋转速度范围内进行高车速驾驶，所以能够提高“高车速驾驶时的电动机的效率”。

图14示出了本发明的另一个实施方式的二级变速器204，在这个实施方式中，一档用的离合器228和二档用的离合器230均为多片式摩擦离合器。与第1实施方式相同，行星齿轮机构20具备了由行星架16、太阳轮18以及齿圈20构成的三个旋转要素，其中，行星架16被构成为以旋转自如的方式对“沿着圆周方向以一定的间隔配置”的多个小齿轮14进行轴支承，太阳轮18与行星架16共享旋转中心并且与小齿轮14啮合，齿圈20与行星架16共享旋转中心并且与小齿轮14啮合，设置了“用来在行星架16上对各个小齿轮14进行轴支承”的销21(销21被固定在行星架16上)，尽管“齿圈20被固定在外周的壳体一侧(在这种情况下为盖子10’)”的结构是相同的，但不同的是，行星齿轮机构20被设置在壳体的输入侧，并且，太阳轮18的内齿被花键嵌合到输入轴。

一档用的多片式摩擦离合器228是由驱动板210、从动板212、“被固定在驱动板210的两面上”的离合器衬片214、“以滑动自如的方式保持驱动板210”的内侧离合器鼓216以及“以滑动自如的方式保持从动板212”的外侧离合器鼓218来构成的，内侧离合器鼓216和“被固定在行星架16上”的销21被一体地连接在一起。还有，弹性体244被设置成“经由离合器驱动板226的离合器驱动部226-1，朝着接合方向对多片式摩擦离合器228施力”。

二档用的多片式摩擦离合器230是由驱动板232、从动板234、“被固定在驱动板232的两面上”的离合器衬片236、“以滑动自如的方式保持驱动板232”的内侧离合器鼓238以及“以滑动自如的方式保持从动板234”的外侧离合器鼓240来构成的，还有，内侧离合器鼓238被连接成“与太阳轮18一体旋转”。尽管弹性体244与离合器驱动板226的离合器驱动部226-2相对，但在常态下，通过弹性体244，离合器驱动部226-2被分开，这样多片式摩擦离合器230就处于分离状态。还有，电磁线圈246经由“在作为与外侧离合器鼓218一体旋转的部分的输出板250上形成”的磁通通过孔250-1，与离合器驱动板226相对。另外，输出板250在内周形成了“用来与输出轴嵌合”的花键部250-2。

在这个第3实施方式的电动汽车用变速器的动作中，在一档时，电磁线圈246处于没有通电的状态，通过弹性体244的弹力，第1摩擦离合器228被接合，第2摩擦离合器230被分离，输入轴的旋转通过太阳轮18经由小齿轮14、行星架16以及第1摩擦离合器228、输出板250被传递到输出轴，在这种情况下，相对于输入轴，输出轴被减速，与第1实施方式相同，在“将太阳轮的齿数设定为Zs，并且，将齿圈的齿数设定为Zr”的情况下，减速比就变成Zs/(Zs+Zr)。

在二档时，对电磁线圈246进行通电，在电磁线圈246中产生的磁通抵抗了弹性体244的弹力，使电枢226朝着图14的左边移动，离合器驱动部226-1与离合器板212分开，使第1摩擦离合器228变成分离状态，在电磁线圈246中产生的磁通对离合器驱动部226-2进行驱动，从而抵抗了弹性体244的弹力，使第2摩擦离合器230变成接合状态。此时，输入轴的旋转经由第2摩擦离合器230被直接传递到输出轴，此时的旋转比为1.0。

在这个第3实施方式中，在车辆的低车速驾驶的时候，实现了减速，因此，就能够通过“大于车辆驱动电动机的旋转次数”的旋转次数来进行低车速驾驶，从而在常用驾驶范围内获得高的电动机效率，并且，由于不需要对电磁线圈246进行通电，通过弹性体244的弹力就能够获得接合状态，所以就可以提高“常用驾驶范围内的能源效率”。还有，在高速时，通过对电磁线圈246进行通电，就可以获得输入输出的相同的速度，由于变速器204的变速比增大，从而能够降低电动机2的旋转来进行高车速驾驶，能够实现与“电动机2可以在高效率的状态下高速行驶”的第1实施方式相同的动作。

在本发明的实施方式中(例如，在如图1至图9所示的第1实施方式中)，在“通过由电磁力驱动的电枢26的直线移动，来对爪形离合器28和摩擦离合器30进行切换，从而实现二级变速”的情况下，需要避免出现“两个离合器同时处于接合状态”的情况，尽管达到“理想的情况应该是使两个离合器中的一方的离合器处于接合状态，同时，使另一个离合器处于分离状态”这种状态并非不可能，但考虑到零部件的公差的话，在从第一档(图2)切换到第二档(图9)以及从第二档切换到第一档的时候，则不得不设置“两个离合器同时处于分离状态”的中间状态。尽管“两个离合器同时处于分离状态”的中间状态的持续时间极短，但会产生“驱动侧的电动机旋转轴的旋转传递不到作为从动侧的车轮侧”的状态，即，会产生所谓的扭矩损失，这样对驾驶员来说，就会受到换档冲击。下面的实施方式具有“通过使用单向离合器，来解决这个问题”的结构。

图15以及图16示出了本发明的第4实施方式的二级变速器304，“通过变速器来对低车速驾驶和高车速驾驶进行切换”的方法与第1实施方式的二级变速器4基本相同，具备了爪形离合器328和多片式摩擦离合器330，其中，爪形离合器328是电枢26的一体部分，爪形离合器328是由“被插入到保持圆盘39的开口39-2”的接合部26-1和“在太阳轮18的一体延伸部上形成”的接合孔18-2来构成的；多片式摩擦离合器330被配置在“作为电枢26的一体部分”的驱动部26-4与“被锁定在外缸32上”的受压板43之间，多片式摩擦离合器330具备了由“在作为行星架16的一体部分的外缸32上自如地滑动”的从动板34、“在作为保持圆盘39的一体部分的内缸36上自如地滑动”的驱动板38以及“被固定在从动板34的两面上”的离合器衬片40来构成的离合器片。还有，在这个实施方式中，作为防止“在通过如前所述的电枢26的直线移动来进行从第一档到第二档的切换以及从第二档到第一档的切换的时候所产生”的扭矩损失的措施，单向离合器70被配置在“作为太阳轮18的一体部分”的筒状部18-3与“保持圆盘39(与第1实施方式相同，通过花键39-1与电动机旋转轴嵌合)”的筒状部39-1之间。

在第4实施方式中，图17示意性地示出了“作为单向离合器70”的公知的凸轮式单向离合器。尽管具体而言，该凸轮式单向离合器是通过参考日本精工株式会社的产品目录

(https://www.jp.nsk.com/app01/jp/ctrg/index.cgi？gr＝dn&pno＝4601a)来示意性地表示了由日本精工株式会社制造的FEW-BRB型单向离合器，但第4实施方式中的单向离合器70并不限于如图17所示那样的凸轮式单向离合器，作为单向离合器70，也可以采用楔块式单向离合器、滚筒式单向离合器或其他合适的方式的单向离合器。在如图17所示的第4实施方式的凸轮式单向离合器70中，在原理上，将内座圈描绘成保持圆盘39的筒状部39-1，并且，将外座圈描绘成“作为太阳轮18的一体部分”的筒状部18-3。众所周知，尽管单向离合器被构成为“包含了内座圈和外座圈”的部件，但在本发明中，由于单向离合器70的详细结构与本发明的本旨没有直接关系，所以为了简化说明，在图17中仅描绘了单向离合器的原理性的结构。凸轮式单向离合器70被构成为，将在圆周方向上间隔开的多个凸轮72(在图17中仅示出了多个凸轮72中的一个凸轮72)保持在保持环74上，并且，通过无端的环带弹簧76(被形成在凸轮72上，并且，被插入到向半径外侧敞开的槽)在弹力的作用下对凸轮72施力使其旋转。在沿顺时针方向f旋转的时候，凸轮72在内座圈(筒状部39-1)与外座圈(筒状部18-3)之间就变成支撑杆，沿着直线l在内周以及外周紧靠相对表面(处于锁定状态)。另一方面，在沿逆时针方向旋转的时候，呈“支撑杆脱落了”的形状。环带弹簧76的弹簧弹力与“在图17中凸轮72的重心稍微向直线l的右侧偏移”这种情形相辅相成，对凸轮72施力使其沿顺时针方向旋转，从而就变成锁定状态。

在这里，对第4实施方式的变速器304的动作进行说明，在低车速驾驶的时候，如图15所示，通过爪形离合器328被接合，使得太阳轮18、电枢26和保持圆盘39一体旋转，“位于保持圆盘39的中央筒状部39-1与太阳轮18的筒状部18-3之间”的单向离合器70也以相同的速度一体旋转，这种情况下与“单向离合器70在功能上不存在”相同。

为了从低车速驾驶切换到高车速驾驶，在电磁线圈46的电磁力的作用下，弹簧加压部26-6按压弹簧44，这样弹簧44的变形使电枢26在图15中朝着右边移动，从接合孔18-2移除了接合部26-1，尽管这样爪形离合器328就会被分离，但存在一瞬的“在爪形离合器328被分离之后，摩擦离合器330也立即被分离”的如上所述的中间状态。在这一瞬间，在图2的第1实施方式的场合，由于太阳轮18从驱动源(电动机旋转轴)被切断，所以驱动扭矩消失，从而可能会产生换档冲击。与此相对，在图15的第4实施方式的场合，在爪形离合器328被分离的瞬间，如图17所示，针对电动机旋转轴的沿着箭头a方向的旋转(保持圆盘39的中央筒状部39-1(单向离合器的内座圈)的旋转)，凸轮72接收到支撑杆方向(顺时针方向)的力，锁定了太阳轮18的筒状部18-3(单向离合器的外座圈)，由于电动机旋转轴的沿着箭头a方向的旋转(保持圆盘39的中央筒状部39-1的沿着相同方向的旋转)被传递到太阳轮18，也就是说，由于电动机旋转轴的沿着箭头a方向的旋转(保持圆盘39的中央筒状部39-1的沿着相同方向的旋转)被传递到车轮侧，所以不会产生扭矩损失。然后，通过电枢26朝着图15的右边继续移动，摩擦离合器330就会变成如图16所示的接合状态(高车速驾驶)，在转变为高车速驾驶之后，通过增加电动机输出轴的旋转，当太阳轮18，即，如图17所示的太阳轮18的筒状部18-3的旋转a’的旋转次数变成大于电动机旋转轴的沿着箭头a方向的旋转(保持圆盘39的中央筒状部39-1的旋转次数)的时候，凸轮72抵抗了环带弹簧76的弹簧弹力，沿着逆时针方向旋转，这样凸轮72的支撑杆功能消失，“单向离合器70的锁定”脱落，换句话说，单向离合器70就可以自由地旋转。

通过解除“电磁线圈46的通电状态”，在弹性体44的弹力的作用下，使电枢26朝着左边移动，从而使电枢26从图16的状态朝向图15的状态，即使在从高车速驾驶切换到低车速驾驶的过程中，尽管可能会发生一瞬的“摩擦离合器330和爪形离合器328均处于分离状态(扭矩损失)”，但此时，当车轮侧的太阳轮18(太阳轮18的筒状部18-3)的旋转将低于电动机旋转轴的旋转(箭头a)的时候，在图17的单向离合器70中，在弹力的作用下，对凸轮72施力使其沿着支撑杆方向(箭头f)旋转，太阳轮18的筒状部18-3针对电动机旋转轴侧的保持圆盘39的中央筒状部39-1被锁定，电动机的旋转经由单向离合器70被传递到车轮侧，即使在这种情况下，也可以防止“离合器切换时所产生”的扭矩损失。然后，通过爪形离合器328被完全接合，“位于保持圆盘39的中央筒状部39-1与太阳轮18的筒状部18-3之间”的单向离合器70也以相同的速度一体旋转，变速器就变成第一档，此时，单向离合器70也以相同的速度一体旋转。

图18以及图19示出了采取了“防止在对高车速驾驶和低车速驾驶进行切换的时候所产生的扭矩损失的措施”的本发明的第5实施方式的二级变速器404，第5实施方式的二级变速器404在“在低车速驾驶的时候，进行固定了齿圈20的齿轮比为2.4的减速的驾驶；在高车速驾驶的时候，通过使太阳轮18和齿圈20一体旋转，来进行齿轮比为1.0的等速的驾驶”这一点上与图2至图9的第1实施方式、图14的第3实施方式以及图15至图16的第4实施方式相同。还有，第5实施方式的二级变速器404的特征在于：设置了“用于进行齿圈20的针对外壳10的选择性的限制”的单向离合器470。

在这里，对第5实施方式的二级变速器404的结构进行说明，电枢426具备了圆周方向的内齿426-1，在“被固定在外壳10上”的盖子10’上形成了圆周方向的外齿10’-1，内齿426-1和外齿10’-1构成了爪形离合器428。电枢426的外周部426-4构成了摩擦离合器430的驱动部，还有，电枢426的外周部426-4以滑动自如的方式与摩擦离合器430的外缸32中的从动板34的滑动槽32-1接合。为了安装电磁线圈46，电磁铁保持框82被固定到“由非磁性材料制成”的盖子10’上。在这个实施方式中，在太阳轮18中，内周的花键18-3被花键嵌合到未在图中示出的电动机旋转轴，电动机的旋转驱动力被传递到太阳轮18。太阳轮18的后端筒状部18-4变成了这个实施方式中的摩擦离合器430的内缸，还有，设置了驱动板38。在“行星架16通过内周的花键16-1a被花键嵌合到车轮侧的输出轴”这一点上是与第1实施方式相同的。

在第5实施方式中，“用于防止在第一档与第二档之间进行速度切换的时候所产生的扭矩损失”的单向离合器470被配置在齿圈20(在图20的示意图中，作为单向离合器470的内座圈，发挥作用)与外壳10(在图20的示意图中，作为单向离合器470的外座圈，发挥作用)之间。还有，如图20所示那样，单向离合器470的凸轮472的方向与第4实施方式的单向离合器70的凸轮47的方向相反，被配置成“在弹簧力的作用下的凸轮472的逆时针方向的旋转f’成为内座圈(外壳10)与外座圈(齿圈20)之间的支撑杆”。

在这里，对第5实施方式的动作进行说明，在低车速驾驶的时候，由于电磁线圈46处于没有通电的状态，所以如图18所示那样，通过弹簧44，电枢426被按压到“紧靠盖子10’”的位置，电枢426的内齿426-1与盖子10’的外齿10’-1啮合，这样爪形离合器428就变成接合状态(摩擦离合器430就变成分离状态)，电枢426被固定，通过电枢426的外周部426-4在摩擦离合器430的外缸32与滑动槽32-1接合，齿圈20就被固定在盖子10’上，也就是说，齿圈20就被固定在外壳10上。因此，“与太阳轮18啮合”的电动机旋转轴的旋转被传递到行星架16，此时，与第1实施方式相同，就变成“变速比为2.4”的减速，此时，单向离合器470在内座圈侧和外座圈侧均保持被固定。与“在功能上，没有设置单向离合器470”相同。

在从低车速驾驶(图18)切换到高车速驾驶(图19)的时候，尽管可能会发生一瞬的“爪形离合器428处于分离状态，并且，摩擦离合器430处于没有达到完全接合的状态”，此时，齿圈20获得一瞬的自由，并且，试图返回到与“电动机的旋转轴的旋转方向a”相反的方向(扭矩损失方向)，但单向离合器470的凸轮472发挥作用从而能够锁定这样的动作，也就是说，单向离合器470的凸轮472以“继续进行齿圈20的针对外壳10的锁定，并且，使电动机的旋转轴的旋转经由太阳轮18以及行星架16传递到车轮侧”的方式发挥作用从而防止了扭矩损失。当摩擦离合器430变成“完全接合状态”的时候，齿圈20的旋转在与“电动机旋转轴的旋转方向(箭头a)相同”的方向上以1.0的变速比被传递到车轮侧，此时，单向离合器470就变成空转状态。

还有，在从高车速驾驶(图19)切换到低车速驾驶(图18)的时候，尽管由于摩擦离合器430处于分离状态，并且，爪形离合器428尚未进入接合状态，所以有可能会变成一瞬的“限制脱落了”的扭矩损失的状态，但同样在此时，在单向离合器470中，凸轮472也作为支撑杆发挥作用，因为齿圈20被锁定，所以输入侧的电动机的旋转可以被传递到输出侧的车轮，直到爪式离合器428变成接合状态为止。当爪式离合器428变成“完全接合状态”的时候，齿圈20就变成与外壳10一体化，通过齿轮比为2.4的减速比，电动机旋转轴的旋转被传递到行星架16，此时，与“在功能上，没有设置单向离合器470”相同。

在如上所述的第1实施方式至第5实施方式中，尽管通过固定齿圈来进行第一档与第二档之间的切换，但基于行星齿轮的构造，也可以通过固定太阳轮来实现“使输入侧和输出侧沿着相同的方向旋转，并且还改变齿轮比”。此外，由于在固定行星架的情况下，输入轴和输出轴就会沿着相反的方向旋转，所以，作为电动汽车用的二级变速器，使用“固定行星架”这种方法是不合适的。下面的第6实施方式是“将固定太阳轮的方法应用到本发明中”的实施方式，并且，该第6实施方式还具有“通过设置单向离合器来防止扭矩损失”的功能。

图21示出了该第6实施方式的二级变速器504，在这个实施方式的二级变速器504中，行星齿轮机构的太阳轮18朝向后方延伸，并且，被一体地连接到摩擦离合器530的内缸536，还有，单向离合器570被配置在摩擦离合器530的内缸536与外壳10的筒状部10-1之间。另外，在第6实施方式中，输入来自齿圈，输出至行星架。也就是说，连接部件86在前端侧被固定在齿圈20上，连接部件86的内周花键86-1通过花键嵌合被连接到未在图中示出的电动机旋转轴(输入轴)，行星齿轮机构的行星架16的内侧筒状部16-1的花键16-1a通过花键嵌合被连接到未在图中示出的车轮侧输出轴。行星架16在后端(16’)侧形成了摩擦离合器530的外缸532。行星架16的内侧筒状部16-1具有“通过轴承85以可旋转的方式来对太阳轮18进行支承”的结构。“构成了摩擦离合器530”的“由从动板34、驱动板38以及离合器衬片40来构成”的离合器片的结构与如上所述的实施方式相同。在第6实施方式中，通过内缸536的朝向后方的筒状延伸部536-1的端部的梳状突起部536-1a被嵌合插入到“被分开配置在电枢526的内周部的圆周方向上”的支承孔526-3，在轴向方向上以可滑动的方式来对电枢526进行支承。还有，第6实施方式中的爪形离合器528是由电枢526的接合孔526-2和外壳10的接合突起10-2来构成的。电磁线圈46被保持在保持框82，外壳10通过非磁性的支承部件83来对保持框82进行支承。此外，在第6实施方式中，省略了与外壳10一起构成了“用来覆盖整个变速器”的壳体的盖子的图示。

如图23所示那样，可以示意性地来表示第6实施方式中的单向离合器570，凸轮572被配置在内座圈侧的外壳10的筒状部10-1与外座圈侧的摩擦离合器530的内缸536(太阳轮18)之间，与图17相同，环带弹簧76对凸轮572施力使其沿顺时针方向旋转，从而凸轮572就变成在内座圈与外座圈之间的支撑杆。与如上所述的实施方式相同，电动机旋转轴的旋转方向如箭头a所示那样，为逆时针方向。

在这里，对第6实施方式的二级变速器504的动作进行说明，在低车速驾驶的时候，电磁线圈46处于没有通电的状态，如图21所示那样，通过弹簧44，电枢526被驱动到左边，这样爪形离合器528就变成“电枢526的接合孔526-2和外壳10的接合突起10-2被接合在一起”的接合状态，电枢26就变成固定状态。因此，由于一体的筒状延伸部536-1的梳状突起部536-1a被嵌合插入到电枢526的支承孔526-3，所以太阳轮18也变成“被固定在外壳一侧”的状态。此时，由于摩擦离合器530处于“驱动部526-4与摩擦板分开”的分离状态，所以“从连接部件86被输入到齿圈20”的电动机旋转轴的旋转作为相同方向的旋转经由小齿轮14被传递到行星架16，行星架16的旋转被传递到“与花键16-1a啮合”的未在图中示出的车轮侧输出轴。此时，众所周知，在“将太阳轮的齿数设定为Zs，并且，将齿圈的齿数设定为Zr”的情况下，输出轴(行星架16)相对于输入轴(齿圈20)的旋转比就变成Zr/(Zs+Zr)，也就是说，这样就实现了减速，可以通过选择齿数来设定适当的减速比。此时，由于内缸536(从太阳轮18延伸出来的延伸部)和外壳10的接合突起10-2均被固定(单向离合器570被配置在内缸536与外壳10的接合突起10-2之间)，所以与“没有设置单向离合器570”相同(内座圈侧和外座圈侧均被固定)。

在高车速驾驶的时候，对电磁线圈46进行通电，如图22所示那样，通过电磁力，抵抗了弹簧44，电枢526被驱动到右边，这样爪形离合器528就变成“外壳10的接合突起10-2从电枢526的接合孔526-2脱离”的分离状态，另一方面，摩擦离合器530就变成“通过驱动部526-4，驱动板38经由离合器衬片40与从动板34接合”的接合状态。因此，行星齿轮机构的太阳轮18、齿圈20和行星架16就变成一体一起旋转，电动机旋转轴的旋转以一对一的方式被传递到车轮侧，作为变速器504的变速比，与低车速驾驶相比，以更高的齿轮比来进行高车速驾驶，这样就能够在相应地抑制了电动机的旋转次数的状态下，进行高车速驾驶，针对最高速，也可以从容地进行高车速驾驶(能够获得高车速)。因为内缸536的旋转，即，太阳轮18的旋转是沿着箭头a方向(与凸轮572的支撑杆方向f相反的方向)来进行的，所以此时的单向离合器570(图23)的动作就变成空转。

在从低车速驾驶(图21)切换到高车速驾驶(图22)的时候，尽管可能会发生一瞬的“爪形离合器528和摩擦离合器530均处于分离状态”，但此时，针对扭矩损失(与外座圈侧的太阳轮18的电动机旋转方向a相反的方向的旋转)，在单向离合器570中，凸轮572阻止这样的后退，也就是说，将外座圈侧锁定在外壳一侧，其结果为，因为可以将电动机旋转轴的旋转传递到车轮侧，所以就防止了直到摩擦离合器530变成“完全接合状态”为止的扭矩损失。当摩擦离合器530变成了“完全接合状态”的时候，太阳轮18的旋转(与电动机旋转方向a相同的方向)就会导致单向离合器570变成空转状态。

还有，在从高车速驾驶(图22)切换到低车速驾驶(图21)的时候，尽管也可能会发生一瞬的“摩擦离合器530和爪形离合器528均处于分离状态”，但针对此时的扭矩损失(外座圈侧试图朝着与电动机旋转轴的旋转方向相反的方向后退)，在单向离合器570中，凸轮572阻止这样的后退，也就是说，将外座圈侧锁定在外壳一侧，其结果为，因为可以将电动机旋转轴的旋转传递到车轮侧，所以就防止了直到爪形离合器528变成“完全接合状态”为止的扭矩损失。

附图标记说明

2 行驶用电动机

4、104、204、304、504 二级变速器

6 减速器

10 外壳(housing)

12 行星齿轮机构

14 小齿轮

16 行星架(carrier)

18 太阳轮(sun gear)

18-2 离合器凹部

20 齿圈(ring gear)

26 电枢

26-1 离合器突出部

26-4 法兰部(摩擦离合器驱动部)

28、328、428、528 爪形离合器(dog clutch)

30、430、530 多片式摩擦离合器

34 从动板(driven plate)

36 内筒

38 驱动板(driving plate)

40 离合器衬片(clutch facing)

43 受压板

44 弹性体

46 电磁线圈

70、470、570 单向离合器(one-way clutch)

72、472、572 凸轮(cam)

228 一档用多片式摩擦离合器

230 二档用多片式摩擦离合器。

Claims (7)

1.一种电动汽车用二级变速器，其被配置在使用“用于驱动车轮”的电动机的车辆中的电动机的输出轴上，其特征在于：

具备

“被固定在车身一侧”的外壳、

“被配置在外壳内，并且，具备了由行星架、第1齿轮以及第2齿轮构成的三个旋转要素，其中，该行星架被构成为以旋转自如的方式对沿着圆周方向以一定的间隔配置的多个小齿轮进行轴支承，该第1齿轮与行星架共享旋转中心并且与小齿轮啮合，该第2齿轮与行星架共享旋转中心并且与小齿轮啮合,该第2齿轮的齿数不同于该第1齿轮的齿数”的行星齿轮机构、

弹性体、

电磁线圈、

“可以沿着输入轴移动并且与输入轴一起旋转，通过弹性体被施力成朝着第1方向移动，通过电磁线圈中产生的电磁力被施力成朝着与第1方向相反的第2方向移动”的电枢、

“在电磁线圈没有通电的时候，通过因所述弹性体的弹力而产生的电枢的朝着所述第1方向的移动而被接合，在电磁线圈通电的时候，通过因电磁力而产生的抵抗了弹力的电枢的朝着所述第2方向的移动而被分离”的第1离合器、

以及

“在因电磁线圈通电而产生的电磁力的作用下，通过抵抗了弹力的电枢的朝着所述第2方向的移动而被接合，在电磁线圈没有通电的时候，通过因弹力而产生的电枢的朝着所述第1方向的移动而被分离”的第2离合器，

作为行星齿轮机构的第1旋转要素的齿圈或太阳轮可以被固定在外壳一侧，作为其余的旋转要素的第2旋转要素以及第3旋转要素和输入侧与输出侧之间的第1离合器以及第2离合器的配置是这样的，即，通过第1离合器以及第2离合器中的一方的离合器的接合和第1离合器以及第2离合器中的另一方的离合器的分离，使输入侧旋转要素的旋转次数变成与输出侧旋转要素的旋转次数相同，通过第1离合器以及第2离合器中的所述一方的离合器的分离和所述另一方的离合器的接合，使输入侧的旋转要素的旋转方向变成与输出侧的旋转要素的旋转方向相同，并且，使输入侧的旋转要素的旋转次数变成不同于输出侧的旋转要素的旋转次数，

并且，在对“通过在因电磁线圈没有通电而产生的弹力的作用下的电枢的朝着所述第1方向的移动，从而第1离合器被接合，第2离合器被分离”的第1种情况和“通过在因电磁线圈通电而产生的抵抗了弹力的电磁力的作用下的电枢的朝着所述第2方向的移动，从而第1离合器被分离，第2离合器被接合”的第2种情况进行比较的时候，与第2种情况相比，在第1种情况下，相对于输入侧，输出侧减速得更多。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用二级变速器，其特征在于：

第1离合器为爪形离合器，第2离合器为摩擦离合器。

3.根据权利要求2所述的电动汽车用二级变速器，其特征在于：

所述爪形离合器由与电枢一体的第1部分和包括了其外壳的行星齿轮机构一侧的第2部分来构成，

通过电枢的朝着所述第1方向的移动，使第1部分与第2部分接合，从而爪形离合器被接合，

通过电枢的朝着所述第2方向的移动，使第1部分与第2部分分开，从而爪形离合器被分离。

4.根据权利要求2所述的电动汽车用二级变速器，其特征在于：

所述电枢具备了作为其一体部分的摩擦离合器驱动部，

通过电枢的朝着所述第1方向的移动，使摩擦离合器驱动部与摩擦离合器的相对表面分开，从而摩擦离合器被分离，

通过电枢的朝着所述第2方向的移动，从而摩擦离合器被接合。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电动汽车用二级变速器，其特征在于：

具备了“用于防止在第1种情况和第2种情况之间进行切换时所产生的扭矩损失”的单向离合器。

6.根据权利要求5所述的电动汽车用二级变速器，其特征在于：

通过单向离合器被锁定以确保经由所述第2旋转要素以及第3旋转要素的动力传递，来防止扭矩损失。

7.根据权利要求5所述的电动汽车用二级变速器，其特征在于：

通过单向离合器将所述第1旋转要素锁定在外壳一侧，来确保从输入侧到输出侧的动力传输，从而防止扭矩损失。

Images